Egy űrszonda hozhat áttörést a fekete lyukak megismerésében
Itt állíthatja be, hogy a Google keresőben elsők között legyen a Köpönyeg.huAz Univerzum telis-tele van különleges, szinte megmagyarázhatatlan objektumokkal. Ilyenek a fekete lyukak is, amelyeket most egy elképesztő ötlettel ismerhetünk meg: egy chipméretű űrszondával.
Első hallásra inkább egy tudósok közötti poénnak tűnik, mégis komoly tudományos javaslat született: egy asztrofizikus szerint egy apró, chipméretű űreszközt küldhetnénk egy közeli fekete lyukhoz, ami végül adatokat küldene vissza a Földre. Az elképzelés rendkívül merész. A szonda elindítása után évtizedekig utazna az űrben, és a küldetés teljes ideje akár egy évszázadot is elérhetne, mire az első jelek megérkeznek.
Megismerhetjük jobban a fekete lyukakat?
- Egy asztrofizikus chipméretű űrszondát küldene egy közeli fekete lyukhoz
- Sebessége elérhetné a fénysebesség egyharmadát
- Az utazás kb. 70–75 évig tartana
- Az adatok további 20–25 év alatt érnének vissza a Földre
- A küldetés Einstein elméletét és a fekete lyukak fizikáját vizsgálná
- A technológia még nem áll készen, de 20–30 éven belül elképzelhető lehet
Miért is akarunk egy fekete lyukhoz menni?
A fekete lyukak az univerzum legextrémebb objektumai. A gravitációjuk annyira erős, hogy még a fény sem tud elszökni belőlük. A fizikusok számára ezek igazi laboratóriumok, mert a környezetükben az Einstein-féle általános relativitáselmélet a lehető legszélsőségesebb körülmények között működik. Bár ma már teleszkópokkal és gravitációs hullámok segítségével is vizsgáljuk a fekete lyukakat, ezek a mérések sokszor közvetettek és zajosak. Egy szonda viszont közvetlenül a közelükbe repülne, és sokkal pontosabb adatokat gyűjthetne.
A jelenleg ismert legközelebbi fekete lyuk körülbelül 1600 fényévre található a Földtől. De a kutatók szerint könnyen lehet, hogy sokkal közelebb is vannak olyan fekete lyukak, amelyeket még nem fedeztünk fel. Ezeket nehéz észrevenni, mert ha nem nyelnek el anyagot, szinte teljesen láthatatlanok. A tudósok ezért különféle módszerekkel próbálják őket megtalálni, például azzal, hogy figyelik, hogyan torzítja el egy láthatatlan objektum a háttérben lévő csillagok fényét.
Egy apró szonda, ami a fény sebességének harmadával repülne
A hagyományos rakéták túl lassúak lennének egy ilyen küldetéshez. A kutatók ezért egy egészen más megoldást javasolnak. Az ötlet egy nanoméretű űrszonda, amely tulajdonképpen egy gramm tömegű mikrochip lenne. Ehhez egy vékony, néhány méteres fényvitorla kapcsolódna. A működés egyszerűnek tűnik, de rendkívül technológiaigényes: a Földről óriási lézerekkel világítanák meg a vitorlát, a lézerfény fotonjai "meglöknék" a vitorlát, ez pedig hatalmas gyorsulást adna a szondának. Így az eszköz a fénysebesség körülbelül egyharmadával száguldhatna az űrben. Ez elképesztő sebesség: ilyen tempóval egy 25 fényév távolságra lévő célpont nagyjából 70-75 év alatt elérhető lenne.
Amikor a szonda eléri a fekete lyuk környékét, különféle méréseket végezne, majd rádiójelekkel visszaküldené az adatokat a Földre. A trükk az, hogy a fényvitorla antenna szerepét is betöltené, így a parányi eszköz képes lenne adatokat sugározni. Mivel a jelnek fénysebességgel kell visszajutnia, az információ akár további 20-25 év alatt érne a Földre. Ezért lenne a teljes küldetés hossza 80-100 év.
De mit mérne a szonda?
A kutatók három különösen izgalmas kísérletet javasoltak.
1. Einstein elméletének tesztelése
Két szondát küldenének különböző pályákra a fekete lyuk körül. Az óráik működését és a fény vöröseltolódását összehasonlítva ellenőrizhetnék, hogy a téridő pontosan úgy viselkedik-e, ahogy Einstein jósolta.
2. Az eseményhorizont megfigyelése
Az egyik szonda közel repülne a fekete lyuk határához, amelyet eseményhorizontnak neveznek. Ez az a pont, ahonnan már semmi sem tud visszatérni. Ha a szonda jele fokozatosan halványul el, az megerősítené a jelenlegi elméleteket. Ha viszont hirtelen megszakadna, az akár új fizikai jelenségekre is utalhatna.
3. A természet állandóinak vizsgálata
A küldetés azt is tesztelné, hogy az univerzum alapvető fizikai állandói – például az úgynevezett finomszerkezeti állandó – ugyanúgy működnek-e extrém gravitációs környezetben. Ez segíthetne megérteni, hogyan kapcsolódik össze a kvantumfizika és a gravitáció.
Az ára az egyetlen akadály
A projekt legdrágább része a lézerrendszer lenne. Egy olyan lézerhálózat, amely képes egy szondát ilyen sebességre gyorsítani, körülbelül egy billió dollárba kerülne. Ez nagyjából annyi, mint egy közepes ország éves gazdasági teljesítménye. Ráadásul a nanoméretű űrszonda technológiája még nem is létezik teljesen. Sok szakember szerint az elképzelés túl merész. De a tudomány története tele van olyan ötletekkel, amelyeket eleinte lehetetlennek tartottak.
Nyitókép: Vadim Sadovski / Shutterstock
Forrás: zmescience
